库车坳陷西秋里塔格构造带新生代沉降史分析

根据地震资料和钻井资料,应用PRA公司的BasinMod 1-D软件,利用回剥技术对西秋里塔格构造带的4个井点和邻区的两个井点进行沉降史模拟。模拟结果表明,新生代以来基底总沉降曲线与构造沉降曲线相似,沉降曲线呈上凸式。克拉苏构造带和拜城凹陷的沉降史特征与西秋里塔格构造带的沉降特征总体相似,只是各阶段的沉降速率、沉降量不同,反映了构造运动从北向南传递,沉降中心从北向南迁移的过程。西秋里塔格构造带的沉降特征主要分为5个阶段,这5个阶段的曲线形态由缓到陡,反映了新生代以来西秋里塔格构造带一直处于挤压的应力环境中,且挤压程度由弱到强,直到第四纪最终定型,为典型的前陆盆地沉降特征。亦反映了天山造山过程中,库车冲断褶皱带由北向南推进,并最终到达秋里塔格构造带的过程。     

塔里木盆地北部库车地区秋里塔格构造带地层结构及其对构造变形的制约

本文利用露头、钻井、航空照片和地震反射等资料,通过地层对比与构造分析等综合研究手段,分段解剖了秋里塔格构造带地层结构与构造变形特征,进而探讨了地层结构对构造变形和油气成藏的影响。秋里塔格构造带东、西地层结构有显著差异,发育几套非能干层,如膏盐岩和煤系等塑性地层,其发育层位和展布范围侧向变化迅速,形成多个滑脱面,将中新生代变形地层分为深、浅两套变形序列。受滑脱面侧向变化的控制,深、浅变形序列卷入地层及其构造样式和类型发生相应的转变。此外,受不同的地层结构和构造演化背景的控制,该带东、西形成两种截然不同的油气成藏类型,即近源垂向运移型和远源侧向运移型。     

新疆库车地区秋里塔格构造带成因分析

秋里塔格构造带位于库车前陆逆冲带前锋,区域构造位置介于库车坳陷三叠-侏罗系烃源岩生排烃中心与塔北前缘隆起带之间,第三系广泛分布两套膏盐岩层,发育多套储盖组合和复杂的构造样式,石油地质条件非常优越.本文在分析3个区带的变形特征基础上,探讨了盐上层和盐下层的构造成因,认为盐上层的构造成因与盐层的流动性有关,西段变形比东段强烈;盐下层构造成因东、西差异较大,东段与盐层的塑性变形无关,西段则受其影响.     

库车冲断带秋里塔格构造带东段构造样式与构造演化

秋里塔格构造带位于库车褶皱冲断前缘,其东段包括东秋里塔格背斜和库车塔吾背斜。野外调查和地震剖面解释表明:秋里塔格构造带东段盐下发育断层转折褶皱; 盐上东秋里塔格背斜为滑脱箱状背斜,库车塔吾背斜核部为南倾逆冲断层所破坏。演化剖面显示秋里塔格构造带东段在侏罗纪断陷期发育了正断裂,其后为平静期,直到库车晚期后逆冲断层和褶皱快速发育,背斜最终形成。膏盐岩及古构造对构造变形具有重要影响,一方面作为滑脱层,分割了盐下层与盐上层,导致二者形成不同的构造样式; 另一方面塑性流动充填于背斜核部。由于膏盐岩的厚度差异,东秋里塔格背斜盐上发育褶皱,而库车塔吾背斜核部被逆冲断层破坏,膏盐层厚度还影响了膏盐层上下构造高点的相对位置。盐下构造的发育受侏罗纪古构造控制,进而影响了盐上构造的发育。     

南天山库车秋里塔格褶皱带三维构造分析

笔者利用库车秋里塔格地区3000km的二维地震反射资料，结合地表构造测量成果，分段叙述秋里塔格褶皱带的构造几何学和运动学性质，说明构造交汇部位断层和褶皱的叠加过渡关系，并通过二维构造剖面的组合，建立秋里塔格褶皱带的三维构造几何模型。研究发现秋里塔格褶皱带为浅部断层传播褶皱与深部断层转折褶皱叠加形成的复合型背斜带，深部台阶状逆断层的叠加作用、叠加断层位移量的转换、断层断坡高度的变化造成地表背斜沿走向发生变化，笔者通过测量断层叠加方式、断层位移量转换、断层断坡高度，说明秋里塔格褶皱带背斜叠加、扭曲、分叉现象的构造机理，并且给出了秋里塔格褶皱带断层的滑移量。     

新疆库车盆地东秋里塔格构造带新生代的构造演化

东秋里塔格构造带位于库车前陆盆地的南缘,新生代经历了强烈的构造挤压和构造沉降。平衡剖面分析、生长地层识别和重点井沉降史的数值模拟表明:古新-始新世库姆格列木群沉积期间构造活动微弱并沉降缓慢。渐新世苏维依组沉积期间,构造活动开始加强,沉降速度加快,并形成了一些小断距的逆断层。中新世构造活动进一步加强,沉降加速,沉积了厚层的吉迪克组膏盐层;康村组沉积时期,构造挤压使得膏盐层发生塑性流动,形成盐枕,康村组发育生长地层。随后的上新世库车组沉积期间,研究区先发生快速沉降,然后,随着南天山急剧隆升,冲断作用迅速向南扩展。约在早更新世,库车褶皱冲断带前锋到达东秋里塔格构造带,并最终定型,使得该区发生强烈的构造变形,形成大量的逆冲断裂构造带,膏盐层表现出明显的塑性流动,形成盐推覆构造。     

库车盆地秋里塔格构造带构造圈闭及油气勘探方向

库车盆地秋里塔格构造带的构造圈闭具有上、下分层的特征,且上构造层的圈闭与下构造层的圈闭完全不同。上构造层圈闭位于第三系膏盐岩滑脱面之上,主要有断层传播褶皱、滑脱褶皱和盐拱背斜等类型。这些圈闭常以下第三系和上第三系吉迪克组及康村组砂岩为储层,以上第三系库车组泥岩作为区域性盖层。下构造层圈闭位于下第三系膏盐岩滑脱面之下,三叠侏罗系煤层滑脱面之上,主要有断层转折褶皱、断层转折——断层转折叠加褶皱等构造圈闭类型;这类圈闭以三叠系、侏罗系和白垩系砂岩为储层,以下第三系膏盐层为区域性盖层。文章分析了库车盆地的油气勘探方向,认为秋里塔格构造带的东段较西段有利,下构造层较上构造层有利。     

新疆南天山库车坳陷区东秋里塔格断褶带构造特征及新活动性

库车坳陷是南天山中段新构造运动异常强烈的地区,内部发育有四排近EW向展布的逆断裂-背斜带,由南天山山前向塔里木方向依次为:山麓逆断裂-背斜带;喀桑托开逆断裂-背斜带;秋里塔格逆断裂-背斜带和亚肯盲逆断裂-背斜带.东秋里塔格背斜属秋里塔格逆断裂-背斜带东段部分,其构造运动尤为强烈.研究表明:东秋里塔格背斜是浅部滑脱面与其南翼逆冲断层共同形成的断层传播-滑脱混生褶皱,背斜南翼的浅层逆冲断层和深层的断坡构造是重要孕震场所.东秋里塔格浅部背斜核部的背冲式断裂和北翼的膝折属于派生的次级构造,断裂的规模、错动量有限.东秋里塔格背斜南翼逆断层最新活动错断Ⅱ级阶地砾石层,其活动年代至少为全新世早期,这次错动在地表留有3～4 km长的古地震破裂形迹,说明断裂具粘滑运动特征.     

膏盐层在库车秋里塔格构造带构造变形及成藏中的作用

库车坳陷秋里塔格构造带发育古近系库姆格列木群和新近系吉迪克组两套膏盐层,这两套膏盐层对该区构造变形和油气成藏起了重要的作用。地震剖面揭示盐层的存在使得秋里塔格构造带构造上、下分层,盐上层主要形成盐推覆构造、逆冲断层、断层传播褶皱和盐核背斜等构造;膏盐层主要形成盐枕、盐焊接或断层焊接等构造;盐下层主要发生断层转折褶皱、背冲断块和逆冲断层等变形。膏盐层组成了该区主要的盖层,并与盐下储层组成了优质的储盖组合,对盐下油气藏的保存极为有利。膏盐层可以改善盐下储层的储集性能,而且膏盐层的塑性流动还可以吸收盐下构造应力,使得盐下构造圈闭在强烈的构造挤压中得以保存。     

库车前陆冲断带秋里塔格构造带水系形态与褶皱生长

水系形态能够非常敏感的记录活动构造的演化过程,尤其对于褶皱横向生长的地区,常形成特征的水系形态。库车前陆冲断带发育平行于南天山造山带走向的褶皱带,并形成特征的水系形态。利用遥感影像、卫星照片、以及从数字高程数据中提取的地貌和水系参数,对库车前陆冲断带秋里塔格构造带水系形态进行分析研究,得出库车前陆冲断带褶皱具有横向生长的演化特征,并识别出判别褶皱生长的5个水系形态标志。这些水系形态标志包括：不对称的水域形态,水系受到阻挡发生弯曲、捕获、并流现象,背斜脊部风口的形成以及高度依次降低排列,不对称的冲积扇体,被纵向河流分隔的两侧背斜的水系形态差异。褶皱的横向生长最终导致相互拼接形成更大规模的褶皱带,秋里塔格构造带正是由多条背斜的横向生长,并拼接而成现今延伸~300km的褶皱带。     

晚新生代天山隆升与库车坳陷构造转换的沉积约束

对库车坳陷库车河剖面不同尺度沉积碎屑组分的系统分析发现 ,晚第三纪以来类磨拉石及其中不稳定碎屑矿物组合开始发育 ,并在中新世后发生显著增加。沉积体系研究表明 ,库车坳陷自白垩纪以来粗粒冲积体系前锋、沉积中心逐步向南迁移 ;但该规律自上新世开始发生了明显转变 ,表现为上新世库车组、上 -更新世西域组冲积体系整体大尺度南移 ,而沉积中心则相对北移 ,盆地北部沉积边界与现存盆山边界大致可以对比 ,并受到南倾同沉积正断裂的控制。对比天山区域构造、古气候演变资料 ,认为上述沉积记录是晚新生代强烈挤压应力作用下天山构造隆升加剧 ,并在上新世以后由于重力作用诱发库车坳陷 -天山浅部构造层伸展、坍塌的结果。对这一构造转换的认识修订了库车坳陷新生代构造调整的序列。     

库车褶皱冲断带秋里塔格构造带东、西分段构造特征与油气聚集

近东西向的库车褶皱冲断带内发育近南北向的喀拉玉尔衮、康村和吐格尔明走滑断层,它们将库车褶皱冲断带尤其是作为前缘带的秋里塔格构造带分割成东秋里塔格、西秋里塔格和却勒塔格构造等段落;侧断坡在东、西构造分段上也起着重要作用.不同分段的构造特征存在较大的差异,其中东秋里塔格构造深部发育双重褶皱构造,浅部构造发育断展褶皱;西秋里塔格构造受近东西向走滑断层控制,发育南、北两排构造,剖面上表现为断展褶皱和滑脱褶皱特点;却勒塔格构造是典型的滑脱褶皱.就油气成藏而言,走滑断层是破坏油气聚集的主要因素之一;侧断坡相关背斜是库车坳陷油气勘探的新领域.     

库车坳陷克拉苏构造带分层收缩构造变形及其主控因素

库车坳陷中段克拉苏构造带广泛发育盐相关收缩构造变形,总体具有"垂向叠置、分层变形"的整体挤压变形特征。沿东-西向克拉苏构造带不同区段深浅层构造变形样式、断层位移存在明显差异,北部盐下层由1～2条高角度基底卷入逆冲断层为主导,并在断层下盘发育捷径断层。区域结构平衡剖面和先存构造活动趋势分析结果表明,克拉苏构造带北侧变形属于基底卷入变形,早期先存断裂在后期收缩变形中重新活动,形成高角度的逆冲断裂。物理和数值砂箱模拟结果表明,盐岩层先于其上、下地层发生变形,其厚度、分布及边界条件差异是造成垂向分层收缩变形的主要控制因素。     

库车坳陷克拉苏构造带的结构模型及其形成机制

库车坳陷克拉苏构造带是一个NEE-近EW向的冲断褶皱带。由于地表条件和构造变形的复杂性导致该构造带的地震资料品质较低,造成构造解释的多解性。本文在综合分析地面露头、区域构造背景、钻井和地震资料基础上,讨论了克拉苏构造带可能的构造解释模型,认为浅层为盖层滑脱褶皱、深层为基底卷入的楔状叠瓦构造的"分层滑脱、垂向叠置"模型能合理地解释现有可靠的构造信息。浅层构造是以库姆格列木群膏盐岩层为核或以侏罗系煤系地层为核的滑脱背斜,并被逆冲断层破坏;深层是基底卷入的中-高角度区域性反转正断层,并且在反转正断层下盘发育楔状叠瓦构造。新近纪-第四纪天山隆升产生的自天山深层向库车坳陷的斜向向上的挤压作用导致先存区域性正断层的反转位移,并控制克拉苏构造带的形成和演化。     

库车坳陷不同构造带沉降差异性及其对储层孔隙度的影响

利用回剥原理,采用盆地模拟技术,选择东、西两条剖面对库车坳陷不同构造带典型井的沉降史进行了对比研究。结果表明,克拉苏构造带早期相对深埋、晚期持续深埋,秋里塔格构造带早期浅埋、晚期快速深埋,前缘隆起带早期缓慢浅埋、晚期相对浅埋。库车坳陷不同构造带的构造活动和沉降差异性导致其储层孔隙度差异明显。这种沉降差异性反映出由北向南从克拉苏构造带到前缘隆起带储层经历的深埋时间和最大埋深由大变小,储层在埋藏过程中所受的成岩压实作用由强变弱、孔隙度由小变大。时间深度指数定量地反映了这种沉降差异性及其对孔隙度的影响。     

新疆库车坳陷克拉苏构造带异常高压及其成藏效应

异常高压在新疆库车坳陷克拉苏构造带是十分普遍的地质现象 ,它具有地层压力大、压力系数高、异常高压带上方广泛发育巨厚的塑性盐岩和膏泥岩封隔层以及异常高压体内的压力变化不规则的特征。克拉苏构造带的异常高压是由构造抬升和挤压引起的 ,明显具有压力封存箱的特征 ,对该地区油气藏的形成和保存起到十分重要的作用。由于异常高压和断层的影响 ,在克拉苏构造带上形成了上第三系它源、开放的静水压力油藏和白垩系—下第三系它源、半封闭的异常高压气藏两种油气成藏模式     

库车坳陷克拉苏-依奇克里克构造带的构造演化

野外露头上的小尺度构造记录着整个褶皱逆冲带运动学演化进程。通过对库车褶皱逆冲带坎亚肯褶皱发育的小尺度构造的特征和相互叠加、切割关系的分析,认为克拉苏-依奇克里克构造带在新生代的构造挤压变形中经历了三个阶段,即平行层面的挤压缩短作用阶段、弯滑与弯流褶皱作用阶段和逆冲断层改造作用阶段。同时,对不同阶段出现的断层滑动数据进行反演和古应力恢复的结果表明,整个变形过程,最大主应力方向σ1(即构造缩短方向)集中分布在NNW—SSE,没有发生大的变化,说明三个阶段的构造变形是在同一稳定应力场下发生的,从而进一步证明所有的变形是同一次构造挤压下的渐进式序列变形,而不是多期构造挤压变形的结果。此次构造挤压变形主要发生在康村沉积期(12～5Ma),对于克依构造带的构造圈闭最终定型起着决定性作用。     

库车前陆盆地东秋里塔格构造带构造分段特征

通过对研究区内不同位置的5条典型地震剖面解释,发现DQ94-226测线以西的盐上地层主要发育南倾被动顶板反冲断裂,盐层发育盐枕构造和盐推覆构造,盐下地层发育断层相关褶皱和逆冲断裂带;DQ94-226测线以东的盐上地层发育向南逆冲的大型断裂,盐层发育盐推覆构造,盐下地层主要发育断层相关褶皱和突起构造(pop-up)。平衡剖面分析表明,东西两段的南北向构造缩短量具有较大的差异性,西段的构造缩短明显大于东段。沉降史分析表明自东向西,构造活动的幅度依次增大,西段的构造活动明显比东段强烈。由此认为东秋里塔格构造带可以分为东西两段,即西段的库车塔吾构造带和东段的迪那构造带。     

库车坳陷库车组下段层间氧化带划分及铀矿找矿方向

库车坳陷位处于塔里木盆地北缘,具有良好铀成矿背景,库车组下段中赋存有较好铀矿化信息,但对其成因类型仍存在争议。文章通过野外调查及样品统计分析,对库车组下段中粗碎屑岩开展岩石地球化学特征研究,分析其铀矿成因,并进行层间氧化带划分。结果表明,库车坳陷库车组下段具有明显的水平分带特征,自盆山结合部位向盆地方向可划分为原生氧化环境的冲洪积粗碎屑沉积物,后生氧化成因的褐红色砂-砾岩、灰白色砂-砾岩、褐黄色砂-含砾砂岩、浅黄色砂岩,及原生的灰色砂-含砾砂岩,反映铀矿成因为层间氧化带型,进而将库车组下段层间氧化带划分为氧化带、过渡带、原生带,各分带地球化学指标与典型层间氧化带型砂岩型铀矿床一致。库车坳陷库车组下段砂岩型铀矿找矿方向：西段以氧化带为线索垂直层间氧化带发育方向探索其含矿性;中段在日达里克地段扩大已有或找寻新的矿（化）带,在墩买里、温巴什地段在可探范围内探索层间氧化带前锋位置;东段继续区域调查。     

库车坳陷脆性构造序列及其对构造古应力的指示

在对野外脆性构造(主要是节理和断层) 大量观测的基础上, 根据它们与应力的关系, 讨论了库车坳陷白垩纪末期以来的古构造应力时空变化.结果表明, 在库车坳陷脆性构造中, 早期隆升作用形成的主要发育在中生界的NEE-SWW向系统节理被晚期同构造期的在中生界与上第三系均发育的NNW-SSE向和NW-SE向节理切割并改造, 这是对区域上构造应力场在进入新近纪时从弱伸展变化到强烈挤压这一过程的响应.基于断层滑动分析的古应力反演结果显示, 此时盆山边界处以近N-S向伸展应力状态占主导, 而坳陷内部则表现为近N-S向和NW-SE向挤压应力状态.说明在进入新近纪后, 最大主应力(σ₁) 方向从垂向变成水平, 应力场发生了转变.此后的天山快速垂向隆升是库车坳陷北缘和内部应力状态存在差异的原因.